FR2788874A1 - Vehicle gearbox simulator for driving training - Google Patents
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Abstract
Description
"Dispositif pour la simulation d'une commande d'une boite de vitesses"Device for the simulation of a gearbox command
mécanique" L'invention concerne un dispositif pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses mécanique de véhicule automobile L'invention concerne plus particulièrement un dispositif pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses mécanique de véhicule automobile, du type qui comporte un levier de changement des rapports de transmission du véhicule, notamment au moins un rapport de marche avant et au plus un rapport de marche arrière, qui est relié à un arbre qui est susceptible d'être actionné en coulissement et en rotation suivant un même axe par rapport à un carter du dispositif, puis d'être immobilisé en coulissement et en rotation suivant cet axe dans une position déterminée pour simuler respectivement la sélection et l'engagement, puis l'indexation The invention relates more particularly to a device for simulating a control of a mechanical gearbox of a motor vehicle. The invention relates more particularly to a device for simulating a control of a mechanical gearbox of a motor vehicle. , of the type which includes a lever for changing the transmission ratios of the vehicle, in particular at least one forward gear and at most one reverse gear, which is connected to a shaft which is capable of being actuated by sliding and by rotation along the same axis relative to a casing of the device, then to be immobilized in sliding and rotation along this axis in a determined position to simulate respectively the selection and the engagement, then the indexing
d'un rapport de marche associé à la position déterminée. a gear ratio associated with the determined position.
Il est connu du document WO 92/02915 au moins un 2o exemple de dispositif de simulation d'une boîte'de vitesses mécanique. Il s'agit d'un dispositif qui comporte un levier de changement des rapports qui est monté à rotation et coulissant suivant un même axe dans un carter du dispositif. Le carter porte au moins un solenoïde qui est lié au levier et qui est destiné à restituer les efforts qui s'exercent à l'encontre du mouvement d'engagement du levier sur une boîte de vitesses réelle. Un tel dispositif est généralement destiné à être intégré dans un simulateur de conduite simulant le fonctionnement de l'ensemble des organes de conduite du véhicule. Or, les simulateurs de conduite comportent conventionnellement beaucoup d'appareils électroniques et informatiques qui sont It is known from document WO 92/02915 at least one 2o example of a device for simulating a mechanical gearbox. It is a device which comprises a gearshift lever which is mounted for rotation and sliding along the same axis in a casing of the device. The casing carries at least one solenoid which is linked to the lever and which is intended to restore the forces which are exerted against the engagement movement of the lever on an actual gearbox. Such a device is generally intended to be integrated into a driving simulator simulating the operation of all of the driving members of the vehicle. However, driving simulators conventionally include many electronic and computer devices which are
très sensibles aux perturbations électromagnétiques. very sensitive to electromagnetic interference.
A ce titre, toute utilisation d'un solénoïde peut constituer un risque pour les appareils électroniques et informatiques environnants et entraîner des As such, any use of a solenoid may constitute a risk for the surrounding electronic and computer devices and cause
dysfonctionnements du simulateur de conduite. driving simulator malfunctions.
Par ailleurs, dans une boite de vitesses réelle, la course du levier pour l'engagement d'un rapport comporte une première phase dans laquelle un baladeur est amené au ]o contact d'un synchroniseur, et qui n'engendre pas d'effort antagoniste sur le levier, et une deuxième phase dans laquelle le levier rencontre un résistance qui est liée à l'effort antagoniste qu'exerce le synchroniseur sur le baladeur lors de la phase de synchronisation. La transition de la première à la deuxième phase se traduit donc par l'apparition soudaine d'un Furthermore, in a real gearbox, the stroke of the lever for engaging a gear comprises a first phase in which a portable player is brought into contact with a synchronizer, and which does not generate any effort antagonist on the lever, and a second phase in which the lever encounters a resistance which is linked to the antagonistic effort exerted by the synchronizer on the player during the synchronization phase. The transition from the first to the second phase therefore results in the sudden appearance of a
effort antagoniste exercé à l'encontre du mouvement du levier. antagonistic effort exerted against the movement of the lever.
Le dispositif décrit dans le document WO 92/02915 n'est pas à même de restituer la soudaineté de cette transition, car The device described in document WO 92/02915 is not able to restore the suddenness of this transition, because
le solénoïde est lié en permanence au levier. the solenoid is permanently linked to the lever.
L'effort antagoniste simulé par le solenoïdé résulte de l'apparition d'une force électromagnétique dans le solénoïde qui est commandée par le passage du levier à un certain point de la course d'engagement. Cet effort apparaît donc progressivement, à la différence d'un effort qui serait exercé The antagonistic force simulated by the solenoid results from the appearance of an electromagnetic force in the solenoid which is controlled by the passage of the lever at a certain point of the engagement race. This effort therefore appears gradually, unlike an effort that would be exerted
par un mécanisme, par exemple un butée. by a mechanism, for example a stop.
Pou remédier à ces inconvénients, I'invention propose un dispositif permettant une première phase de mouvement du levier dans laquelle il est n'est pas freiné, et une deuxième phase dans laquelle, à partir d'un certain point de la course d'engagement du levier, un effort antagoniste est établi To remedy these drawbacks, the invention provides a device allowing a first phase of movement of the lever in which it is not braked, and a second phase in which, from a certain point in the engagement race lever, an antagonistic effort is established
instantanément à l'encontre du mouvement du levier. instantly against the movement of the lever.
Dans ce but, I'invention propose un dispositif du type décrit précédemment caractérisé en ce qu'il comporte au moins un vérin commandé qui est susceptible, à partir d'un point déterminé de la course d'engagement de l'arbre, d'être lié à l'arbre pour s'opposer à la poursuite de la course d'engagement du rapport en simulant un effort de To this end, the invention proposes a device of the type described above, characterized in that it comprises at least one actuated cylinder which is capable, from a determined point of the shaft engagement stroke, of be linked to the tree to oppose the continuation of the race for engaging the report by simulating an effort to
synchronisation du rapport.report synchronization.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la sélection des rapports est obtenue par le coulissement de l'arbre et l'engagement des rapports est 1o obtenu par la rotation de l'arbre; - une extrémité arrière de l'arbre est reliée axialement à une tringlerie de sélection liée au levier de changement des rapports, et l'arbre porte une biellette radiale qui est liée en rotation à l'arbre et dont l'extrémité est reliée à une tringlerie is d'engagement liée au levier de changements des rapports; - l'arbre porte un manchon d'appui qui est lié en rotation à l'arbre et dont une patte radiale d'appui est susceptible, à partir d'un point déterminé d'au moins une course angulaire de l'arbre, correspondant à une valeur déterminée de la course 2o d'engagement d'un rapport associé par le levier de changement des rapports, et quelle que soit la position axiale de coulissement de l'arbre, de venir au contact de l'extrémité libre d'un vérin commandé en coulissement axial associé au rapport déterminé; - le dispositif comporte au moins autant de vérins axiaux que de sens de rotation de l'arbre simulant l'engagement d'un rapport de la boîte de vitesses; - la boîte dont la commande est simulée est une boîte à plusieurs rapports de marche avant opposés deux à deux dans la direction d'engagement et à un rapport de marche arrière, et en ce le dispositif comporte seulement deux vérins opposés entre les extrémités desquels est agencée la patte du manchon d'appui, qui simulent l'engagement des rapports dans chacun des deux sens d'engagement de la direction d'engagement; - l'extrémité de chaque vérin comporte une plaque de contact qui s'étend suivant la direction axiale sur toute la course de sélection en regard de la patte du manchon d'appui; - chaque vérin est commandé par un module électronique de commande pour, à partir du point déterminée de la course d'engagement du levier de changement des io rapports, opposer à la patte du manchon d'appui un effort en créneau dont l'intensité est dépendante du temps; - le module électronique de commande est susceptible de recevoir des informations représentatives de la position angulaire et de la position axiale de l'arbre qui sont fournies respectivement par des capteurs de rotation et de coulissement de l'arbre; - les capteurs sont des potentiométres entraînés par l'arbre; - les vérins sont des vérins électriques commandés directement par le module électronique de commande; - les vérins sont des vérins pneumatiques dont l'alimentation est commandée par le module électronique de commande - le dispositif comporte des moyens d'indexation en coulissement et en rotation de l'arbre pour réaliser la simulation de l'indexation des rapports; - les moyens de simulation de l'indexation en coulissement de l'arbre comportent une série de gorges radiales consécutives de l'arbre qui sont destinées à coopérer 3o avec un doigt d'indexation radiale de sélection qui est guidé en coulissement radial par rapport au carter et qui est rappelé élastiquement vers l'arbre, chaque gorge étant associée à la position de sélection d'une paire de rapports ayant une même direction d'engagement; - les moyens de simulation de l'indexation en rotation de l'arbre comportent un manchon d'indexation qui est lié en rotation à l'arbre et dont une patte radiale comporte à son extrémité libre trois gouttières parallèles d'orientation axiale qui sont destinées à coopérer avec un doigt d'indexation radiale d'engagement qui est guidé en coulissement radial par rapport au carter et qui est rappelé élastiquement vers le ]o manchon d'indexation, les deux gouttières opposées correspondant à deux positions opposées d'engagement et la gouttière centrale étant associée à une position de point mort de la boîte de vitesses - le manchon d'appui et le manchon d'indexation sont réalisés sous la forme d'un manchon unique; - I'arbre est rappelé élastiquement en coulissement dans les deux sens, notamment par deux ressorts axiaux opposés, vers une position intermédiaire de sélection correspondant à deux rapports de rang intermédiaire ayant According to other characteristics of the invention - the selection of the ratios is obtained by sliding the shaft and the engagement of the ratios is 1o obtained by the rotation of the shaft; a rear end of the shaft is connected axially to a selection linkage linked to the gearshift lever, and the shaft carries a radial link which is linked in rotation to the shaft and the end of which is connected to a commitment linkage linked to the gearshift lever; - The shaft carries a support sleeve which is linked in rotation to the shaft and of which a radial support lug is capable, from a determined point of at least one angular stroke of the shaft, corresponding at a determined value of the travel 2o for engaging an associated gear by the gear shift lever, and whatever the axial sliding position of the shaft, to come into contact with the free end of a cylinder controlled in axial sliding associated with the determined ratio; - The device comprises at least as many axial cylinders as the direction of rotation of the shaft simulating the engagement of a gearbox ratio; - The box whose control is simulated is a box with several opposite forward ratios two by two in the direction of engagement and a reverse ratio, and in this the device comprises only two cylinders opposite between the ends of which is arranged the tab of the support sleeve, which simulate the engagement of the ratios in each of the two directions of engagement of the direction of engagement; - The end of each cylinder has a contact plate which extends in the axial direction over the entire selection stroke opposite the tab of the support sleeve; each cylinder is controlled by an electronic control module for, from the determined point of the engagement race of the gearshift lever, opposing the niche of the support sleeve with a niche effort whose intensity is time dependent; - The electronic control module is capable of receiving information representative of the angular position and the axial position of the shaft which are supplied respectively by sensors for rotation and sliding of the shaft; - the sensors are potentiometers driven by the shaft; - the jacks are electric jacks controlled directly by the electronic control module; - The jacks are pneumatic jacks, the supply of which is controlled by the electronic control module - the device includes indexing means for sliding and rotating the shaft to simulate the indexing of reports; the means for simulating the sliding indexing of the shaft comprise a series of consecutive radial grooves of the shaft which are intended to cooperate 3o with a selection radial indexing finger which is guided in radial sliding relative to the casing and which is resiliently biased towards the shaft, each groove being associated with the selection position of a pair of reports having the same direction of engagement; the means for simulating the indexing in rotation of the shaft include an indexing sleeve which is linked in rotation to the shaft and of which a radial lug has at its free end three parallel gutters of axial orientation which are intended to cooperate with a radial engagement index finger which is guided in radial sliding relative to the casing and which is resiliently biased towards the] o indexing sleeve, the two opposite gutters corresponding to two opposite engagement positions and the central gutter being associated with a neutral position of the gearbox - the support sleeve and the indexing sleeve are produced in the form of a single sleeve; - The shaft is resiliently returned to slide in both directions, in particular by two opposite axial springs, towards an intermediate selection position corresponding to two reports of intermediate rank having
même direction d'engagement.same direction of engagement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other characteristics and advantages of the invention
apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit will appear on reading the detailed description which follows
pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses mécanique selon l'invention représenté en première position de repos; et la figure 2 est un diagramme qui représente la variation en créneau, en fonction du temps, de l'effort qui est susceptible d'être exercé par un vérin d'un dispositif selon l'invention. On voit sur la figure 1 I'ensemble d'un dispositif 10 pour la simulation d'une commande d'une boîte de vitesses for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic perspective view of a device for simulating a control of a mechanical gearbox according to the invention shown in the first position rest; and FIG. 2 is a diagram which represents the variation in time, as a function of time, of the force which is likely to be exerted by a jack of a device according to the invention. We see in Figure 1 all of a device 10 for the simulation of a gearbox control
mecanique de véhicule automobile.motor vehicle mechanics.
De manière connue, une commande de boîte de vitesses mécanique de véhicule automobile comporte un levier (non représenté) de changement des rapports de transmission du véhicule qui est relié, par l'intermédiaire d'au moins une tringlerie, à un arbre commandant un mécanisme interne de la In known manner, a mechanical gearbox control of a motor vehicle comprises a lever (not shown) for changing the transmission ratios of the vehicle which is connected, by means of at least one linkage, to a shaft controlling a mechanism internal of the
boîte de vitesses.gearbox.
o0 Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le levier de changement des rapports est relié à une tringlerie (non représentée) de sélection et une tringlerie de passage 12 des rapports qui sont toutes deux reliées à un arbre 14 simulant le mécanisme interne de la boîte de vitesses, et o0 In the preferred embodiment of the invention, the gear shift lever is connected to a selection linkage (not shown) and a shift linkage 12 of the reports which are both connected to a shaft 14 simulating the internal mechanism of the gearbox, and
notamment l'axe de commande d'une telle boîte. in particular the control axis of such a box.
L'arbre 14 est monté coulissant et pivotant dans un carter du dispositif 10. On voit sur la figure 1 deux paliers d'extrémité arrière 16 et avant 18 du carter du dispositif 10 qui portent les extrémités arrière 15 et avant 17 de l'arbre pour 2o que celui-ci soit mobile en coulissement et en rotation suivant un axe A. L'arbre 14 du dispositif 10 est susceptible d'être actionné en coulissement selon l'axe A par la tringlerie de sélection des rapports, qui est reliée à son extrémité arrière 15 pour simuler la sélection d'un rapport de la boîte de vitesses, puis d'être actionné en rotation autour de l'axe A par une biellette radiale 20, qui est solidaire en rotation de l'arbre 14 et qui est entraînée en rotation autour de l'axe A par la tringlerie 12 de passage des rapports, pour simuler The shaft 14 is slidably and pivotally mounted in a casing of the device 10. FIG. 1 shows two rear end 16 and front 18 bearings of the casing of the device 10 which carry the rear 15 and front 17 ends of the shaft for 2o that it is movable in sliding and rotation along an axis A. The shaft 14 of the device 10 is capable of being actuated in sliding along the axis A by the gear selection linkage, which is connected to its rear end 15 to simulate the selection of a gearbox ratio, then to be actuated in rotation around the axis A by a radial link 20, which is integral in rotation with the shaft 14 and which is driven in rotation about the axis A by the gear shifting linkage 12, to simulate
l'engagement d'un rapport de la boîte de vitesses. engagement of a gearbox report.
L'arbre 14 est, comme on le verra ultérieurement, susceptible d'être immobilisé en coulissement et en rotation suivant l'axe A par des moyens d'indexation en coulissement et en rotation dans au moins une position déterminée pour simuler l'indexation d'un rapport de marche associé à cette The shaft 14 is, as will be seen later, capable of being immobilized by sliding and rotating along the axis A by means of indexing by sliding and rotating in at least one position determined to simulate the indexing d '' a market report associated with this
position déterminée.determined position.
Ainsi, le dispositif 10 comporte des moyens d'indexation s en coulissement de l'arbre 14 qui permettent de réaliser la simulation de l'indexation des rapports de la boîte de vitesses Thus, the device 10 comprises indexing means s in sliding of the shaft 14 which make it possible to carry out the simulation of the indexing of the ratios of the gearbox
lors de la sélection.during selection.
A cet effet, I'arbre 14 comporte une série 22 de gorges radiales consécutives qui sont destinées chacune à coopérer io avec un doigt radial 24 d'indexation de sélection qui permet d'immobiliser l'arbre 14 lorsqu'il est reçu dans une des gorges radiales de l'arbre 14. Le doigt 24 est par exemple formé d'une bille 34 qui est montée coulissante dans un perçage (non représenté) du carter du dispositif 10 et qui est rappelée élastiquement vers l'arbre 14 par un ressort hélicoïdal 36 monté dans ce perçage. L'indexation de l'arbre 14 par la bille To this end, the shaft 14 comprises a series 22 of consecutive radial grooves which are each intended to cooperate with a radial finger 24 for selection indexing which makes it possible to immobilize the shaft 14 when it is received in one of the radial grooves of the shaft 14. The finger 24 is for example formed by a ball 34 which is slidably mounted in a bore (not shown) of the casing of the device 10 and which is resiliently biased towards the shaft 14 by a helical spring 36 mounted in this hole. The indexing of the tree 14 by the ball
34 permet d'indexer des paires de rapports de transmission. 34 is used to index pairs of transmission reports.
En effet, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la boîte de vitesses simulée par le dispositif est 2o une boîte de vitesses à six rapports de marche avant et à un rapport de marche arrière. La série 22 de. gorges comporte donc, d'avant en arrière, une première gorge radiale 26 qui est associée à la simulation de la sélection des premier et deuxième rapports de marche avant, une deuxième gorge radiale 28 qui est associée à la simulation de l'indexation de la sélection des troisième et quatrième rapports de marche avant, puis une troisième gorge radiale 30 qui est associée à la simulation de l'indexation de la sélection des cinquième et sixième rapports de marche avant, et enfin une quatrième gorge radiale 32 qui est associée uniquement à la simulation In fact, in the preferred embodiment of the invention, the gearbox simulated by the device is 2o a gearbox with six forward gears and one reverse gear. The 22 series of. grooves therefore comprises, from front to back, a first radial groove 26 which is associated with the simulation of the selection of the first and second forward gears, a second radial groove 28 which is associated with the simulation of the indexing of the selection of the third and fourth forward gears, then a third radial groove 30 which is associated with the simulation of the indexing of the selection of the fifth and sixth forward gears, and finally a fourth radial groove 32 which is associated only with the simulation
de l'indexation de la sélection du rapport de marche arrière. of indexing the selection of the reverse gear.
Chaque gorge 26, 28, et 30 est ainsi associée à la sélection de deux rapports opposés dans le sens de l'engagement. De manière connue, I'engagement de l'un des deux rapports associés à une gorge donnée est obtenu par une rotation dans un sens ou dans l'autre de l'arbre 14 qui est actionné par l'intermédiaire de la biellette 20 reliée à la Each groove 26, 28, and 30 is thus associated with the selection of two opposite ratios in the direction of engagement. In known manner, the engagement of one of the two ratios associated with a given groove is obtained by a rotation in one direction or the other of the shaft 14 which is actuated by means of the rod 20 connected to the
tringlerie 12.linkage 12.
Avantageusement, I'arbre 14 est rappelé élastiquement dans les deux sens vers une position axiale unique par deux ressorts axiaux arrière 37 et avant 39 qui sont en appui (non io représenté) d'une part sur le carter du dispositif 10 et d'autre part sur une première collerette arrière 41 de l'arbre 14 et une deuxième collerette 43 liée à l'arbre 14. Cette position axiale unique correspond par exemple à une paire de rapports de rangs intermédiaires, ici les troisième et quatrième rapports de Advantageously, the shaft 14 is returned elastically in both directions to a single axial position by two rear axial springs 37 and front 39 which are in abutment (not shown) on the one hand on the casing of the device 10 and on the other leaves on a first rear flange 41 of the shaft 14 and a second flange 43 linked to the shaft 14. This single axial position corresponds for example to a pair of reports of intermediate rows, here the third and fourth reports of
marche avant associés à la deuxième gorge 28. forward movement associated with the second groove 28.
Le dispositif 10 comporte des moyens d'indexation en rotation de l'arbre 14 qui permettent de réaliser la simulation de l'indexation des rapports de la boîte de vitesses après la The device 10 comprises means for indexing in rotation of the shaft 14 which make it possible to carry out the simulation of the indexing of the ratios of the gearbox after the
sélection des rapports, lors de l'engagement de ceux-ci. selection of reports, when these are engaged.
Les moyens d'indexation en rotation de l'arbre 14 - qui correspondent à la simulation de l'indexation des rapports qui dans une boite de vitesses réelle est réalisée par à la fois par des dispositifs de billage des tringleries liées au levier de changement des rapports et par les synchroniseurs de la boîte - sont ici réalisés par un manchon d'indexation 38 qui est lié en rotation à l'arbre 14, et dont une patte radiale 40 comporte à son extrémité libre 42 trois gouttières axiales parallèles 44, 46 et 48. Les gouttières 44, 46 et 48 sont destinées à coopérer avec un doigt 50 d'indexation radiale d'engagement qui est The means of indexing in rotation of the shaft 14 - which correspond to the simulation of the indexing of the reports which in a real gearbox is carried out by both by billing devices of the linkages linked to the lever for changing the reports and by the synchronizers of the box - are here produced by an indexing sleeve 38 which is linked in rotation to the shaft 14, and of which a radial tab 40 has at its free end 42 three parallel axial gutters 44, 46 and 48. The gutters 44, 46 and 48 are intended to cooperate with a finger 50 for radial indexing of engagement which is
rappelé élastiquement vers la patte radiale 40 d'indexation. resiliently recalled towards the radial tab 40 for indexing.
Comme le doigt d'indexation 24 de sélection, le doigt d'indexation 50 d'engagement est par exemple formé d'une bille 52 qui est reçue dans un perçage (non représenté) du carter du dispositif 10 et qui est rappelée élastiquement vers les gouttières 44, 46, et 48 par un ressort hélicoïdal 54 lui Like the selection indexing finger 24, the engagement indexing finger 50 is for example formed by a ball 52 which is received in a bore (not shown) in the casing of the device 10 and which is resiliently biased towards the gutters 44, 46, and 48 by a helical spring 54
aussi guidé dans le perçage du carter du dispositif 10. also guided in the drilling of the device housing 10.
De cette façon, le doigt d'indexation 50 est susceptible d'immobiliser en rotation l'arbre 14 suivant deux positions angulaires extrêmes de l'arbre 14 qui sont associées aux gouttières extrêmes 44 et 48, en passant par une position angulaire neutre qui est associée à la gouttière intermédiaire 1o 46, et qui correspond à une position de point mort de la boîte In this way, the indexing finger 50 is capable of immobilizing in rotation the shaft 14 according to two extreme angular positions of the shaft 14 which are associated with the end gutters 44 and 48, passing through a neutral angular position which is associated with the intermediate gutter 1o 46, and which corresponds to a neutral position of the box
de vitesses.of speeds.
Conformément à l'invention, I'arbre 14 porte un manchon d'appui 55 qui est lié en rotation à l'arbre 14 et dont une patte radiale d'appui 57 est susceptible, à partir d'un point déterminé d'une course angulaire de l'arbre correspondant à une course d'engagement d'un rapport déterminé choisi par le levier de changement des rapports, de venir au contact de l'extrémité libre 56 d'un vérin 58 commandé en coulissement axial. Avantageusement, le manchon 55 d'appui peut être According to the invention, the shaft 14 carries a support sleeve 55 which is linked in rotation to the shaft 14 and of which a radial support lug 57 is capable, from a determined point of a race angular of the shaft corresponding to an engagement race of a determined ratio chosen by the gear change lever, coming into contact with the free end 56 of a jack 58 controlled by axial sliding. Advantageously, the support sleeve 55 can be
venu de matière avec le manchon 38 d'indexation. made in one piece with the indexing sleeve 38.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif 10 comporte deux vérins opposés 58 qui correspondent chacun à un sens d'engagement des rapports In the preferred embodiment of the invention, the device 10 comprises two opposite jacks 58 which each correspond to a direction of engagement of the ratios
de la boîte de vitesses simulée.of the simulated gearbox.
Les vérins 58 sont agencés sensiblement sous l'arbre 14 et comportent chacun à leur extrémité libre 56 une plaque de grande largeur qui est destinée à coopérer avec la patte radiale 57 d'appui du manchon d'appui 55 dans toutes les The jacks 58 are arranged substantially under the shaft 14 and each have at their free end 56 a plate of large width which is intended to cooperate with the radial tab 57 for supporting the support sleeve 55 in all
directions parallèles d'engagement d'un rapport de la boîte. parallel directions of engagement of a gearbox report.
Ainsi, par exemple, un des vérins 58 coopère avec la patte radiale 57 pour l'engagement des premier, troisième, et -T" - cinquième rapports de marche avant, tandis que l'autre vérin 58 coopère avec la patte radiale 57 pour l'engagement des deuxième, quatrième, sixième rapport de marche avant et du Thus, for example, one of the jacks 58 cooperates with the radial lug 57 for the engagement of the first, third, and -T "- fifth forward gears, while the other jack 58 cooperates with the radial lug 57 for the of the second, fourth, sixth forward gear and
rapport de marche arrière.reverse gear.
Avantageusement, la patte d'appui 57 est montée agencée entre les plaques 60 d'extrémité des vérins 58 avec un jeu important de sorte que, lorsque la tringlerie 12 entraîne en rotation la biellette 20 et l'arbre 14, la patte d'appui 57 est tout d'abord entraînée librement en rotation autour de l'axe A. 1o Puis la patte d'appui 57 arrive ensuite en butée contre la plaque 60 de l'extrémité du vérin 58, et elle se voit opposer un effort antagoniste par le vérin 58, effort qui permet de réaliser la simulation du passage d'un rapport lors de la Advantageously, the support lug 57 is mounted arranged between the end plates 60 of the jacks 58 with a large clearance so that, when the linkage 12 rotates the link 20 and the shaft 14, the support lug 57 is first of all driven freely in rotation about the axis A. 1o Then the support tab 57 then comes into abutment against the plate 60 of the end of the jack 58, and it is opposed to an opposing force by the jack 58, effort which makes it possible to carry out the simulation of the passage of a report during
synchronisation de celui-ci par un synchroniseur. synchronization thereof by a synchronizer.
Avantageusement, les vérins 58 sont commandés par un module électronique de commande (non représenté). Le module de commande actionne les vérins 58 à partir d'un point déterminé de la course angulaire de l'arbre 14. Ce point déterminé de la course angulaire est fourni par des capteurs Advantageously, the jacks 58 are controlled by an electronic control module (not shown). The control module actuates the jacks 58 from a determined point of the angular travel of the shaft 14. This determined point of the angular travel is supplied by sensors
2o agencés par exemples à l'extrémité avant 17 de l'arbre 14. 2o arranged for example at the front end 17 of the shaft 14.
L'extrémité 17 de l'arbre 14 est ainsi munie d'un capteur de The end 17 of the shaft 14 is thus provided with a
rotation 62 et d'un capteur de coulissement 64 de l'arbre 14. rotation 62 and a sliding sensor 64 of the shaft 14.
Avantageusement, les capteurs 62 et 64 sont respectivement un potentiométre rotatif et un potentiomètre linéaire qui sont tous deux montés sur une platine 67 liée rigidement au carter Advantageously, the sensors 62 and 64 are respectively a rotary potentiometer and a linear potentiometer which are both mounted on a plate 67 rigidly connected to the casing
du dispositif 10.of device 10.
Sur la figure 1, on a représenté l'extrémité 17 de l'arbre 14 traversant le potentiomètre rotatif 62 et comportant une gorge radiale 66 recevant un doigt 70 du potentiomètre linéaire 64, mais tout autre mode de réalisation peut évidemment être envisagé. -T-T II Cette platine peut avantageusement être recouverte d'un couvercle 71 qui permet avantageusement de protéger les potentiomètres 62 et 64 des poussières et autres corps In Figure 1, there is shown the end 17 of the shaft 14 passing through the rotary potentiometer 62 and having a radial groove 66 receiving a finger 70 of the linear potentiometer 64, but any other embodiment can obviously be envisaged. -T-T II This plate can advantageously be covered with a cover 71 which advantageously makes it possible to protect the potentiometers 62 and 64 from dust and other bodies
étrangers susceptibles de venir perturber leur fonctionnement. foreigners likely to come and disturb their operation.
Le module électronique de commande est ainsi susceptible de déterminer quel rapport va être engagé et de commander le vérin 58 concerné de façon appropriée. Ainsi, dans une direction donnée et dans un sens donné d'engagement d'un rapport, lorsque l'arbre 14 a pivoté autour 0o de l'axe A d'une valeur angulaire déterminée, le module électronique de commande déclenche l'actionnement du vérin 58 de façon à ce que celui-ci fournisse un effort en créneau qui est un effort antagoniste exercé à l'encontre de l'effort d'engagement qu'exerce la patte radiale 57 sur la plaque The electronic control module is thus capable of determining which gear will be engaged and of controlling the jack 58 concerned in an appropriate manner. Thus, in a given direction and in a given direction of engagement of a gear, when the shaft 14 has pivoted about 0o of the axis A by a determined angular value, the electronic control module triggers the actuation of the jack 58 so that it provides a niche effort which is an opposing effort exerted against the engagement force exerted by the radial lug 57 on the plate
d'extrémité 60 du vérin 58.end 60 of jack 58.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, et comme représenté à la figure 2, I'effort en créneau est un effort dont l'intensité F ne dépend pas de la position angulaire de l'arbre 14 mais du temps écoulé depuis le début de la In the preferred embodiment of the invention, and as shown in FIG. 2, the niche effort is an effort whose intensity F does not depend on the angular position of the shaft 14 but on the time elapsed since the start of the
simulation de la synchronisation du rapport considéré. simulation of the synchronization of the report considered.
En effet, lorsque la patte d'appui 57 touche la plaque 60 du vérin 58, le module électronique de commande déclenche l'actionnement du vérin 58 pour que celui-ci fournisse un effort F qui soit immédiatement non nul et d'une intensité Fmini. Cette intensité augmente rapidement au fur et à mesure du temps t jusqu'à atteindre une intensité Fmaxi, puis redescend au bout In fact, when the support leg 57 touches the plate 60 of the jack 58, the electronic control module triggers the actuation of the jack 58 so that the latter provides a force F which is immediately non-zero and of an intensity F min. . This intensity increases rapidly over time t until it reaches an intensity Fmaxi, then decreases at the end
d'un temps de synchronisation AT jusqu'à la même valeur Fmini. an AT synchronization time up to the same value Fmini.
Cet effort en créneau permet de restituer très fidèlement la sensation "d'élasticité" qui est ressentie en manipulant le 3o levier de changement des rapports et qui est provoquée, lors de la synchronisation d'un pignon fou, par tous les mécanismes internes de boîtes de vitesses conventionnelles tels que des synchroniseurs, Avantageusement, I'utilisation de deux vérins 58 opposés transversalement permet de réduire le nombre de vérins nécessaires à la simulation de l'engagement des sept rapports de la boîte de vitesses mais permet aussi simultanément de modifier par exemple l'allure des créneaux d'effort que fournissent les vérins 58 à l'encontre de la patte 57. En effet les vérins 58 peuvent être commandés io différemment pour chaque rapport engagé. Comme le potentiomètre 64 permet de déterminer avec exactitude la position axiale de la patte d'appui 57, et par conséquent de déterminer le rapport qui va être engagé, le module électronique de commande peut dès lors choisir un créneau iS d'effort adapté à la simulation de l'engagement de chaque rapport considéré et, par conséquent, restituer les sensations liées à l'engagement des différents rapports d'une boîte de vitesses. Il suffit que, d'un rapport à un autre, le temps de réaction du module électronique de commande soit This niche effort makes it possible to very faithfully restore the feeling of "elasticity" which is felt by manipulating the 3o gear change lever and which is caused, during the synchronization of a idler gear, by all the internal gearbox mechanisms Advantageously, the use of two transversely opposed jacks 58 makes it possible to reduce the number of jacks necessary for simulating the engagement of the seven gears of the gearbox but also simultaneously makes it possible to modify for example the appearance of the force slots provided by the jacks 58 against the tab 57. In fact the jacks 58 can be ordered differently for each gear engaged. As the potentiometer 64 makes it possible to accurately determine the axial position of the support lug 57, and therefore to determine the gear which will be engaged, the electronic control module can therefore choose a force slot iS adapted to the simulation of the engagement of each gear considered and, consequently, reproducing the sensations linked to the engagement of the different gears of a gearbox. It suffices that, from one report to another, the reaction time of the electronic control module is
suffisamment rapide pour modifier le créneau choisi. fast enough to change the chosen niche.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les vérins 58 utilisés sont des vérins électriques, mais ils peuvent tout aussi bien être des vérins hydrauliques ou des vérins à air comprimé dont l'alimentation est commandée par un distributeur qui est piloté par le module électronique de commande. Avantageusement, le dispositif 10 selon l'invention permet de simuler simplement et avec un réalisme élevé les sensations de manipulation qu'un conducteur peut rencontrer 3o dans une boîte de vitesses mécanique, et ceci à l'aide de vérins n'émettant pas de perturbations électromagnétiques en direction d'installations voisines, comme des dispositifs simulant d'autres organes d'un poste de conduite d'un véhicule. In the preferred embodiment of the invention, the jacks 58 used are electric jacks, but they can equally well be hydraulic jacks or compressed air jacks whose supply is controlled by a distributor which is controlled by the electronic control module. Advantageously, the device 10 according to the invention makes it possible to simulate simply and with high realism the handling sensations that a driver may encounter 3o in a mechanical gearbox, and this by means of jacks emitting no disturbances electromagnetic in the direction of neighboring installations, such as devices simulating other components of a driving position in a vehicle.
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|---|---|---|---|
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Citations (3)
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| GB2024742A (en) * | 1978-04-18 | 1980-01-16 | Simtech | Gear box simulator |
| GB2036404A (en) * | 1978-12-07 | 1980-06-25 | Singer Co | Gear Change Simulation |
| US5035113A (en) * | 1988-05-19 | 1991-07-30 | Csepel Autogyar | Electropneumatic remote control for shifting the mechanical transmission of a motor vehicle |
-
1999
- 1999-01-22 FR FR9900684A patent/FR2788874B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FR2788874B1 (en) | 2001-03-02 |
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